什么是VLAN?为什么要划分VLAN?

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了什么是VLAN?为什么要划分VLAN?。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。每个VLAN是一个广播域,VLAN内的主机间可以直接通信,而VLAN间则不能直接互通。这样,广播报文就被限制在一个VLAN内。

一、为什么需要VLAN

早期以太网是一种基于CSMA/CD的共享通讯介质的数据网络通讯技术。当主机数目较多时会导致冲突严重、广播泛滥、性能显著下降甚至造成网络不可用等问题。通过二层设备实现LAN互连虽然可以解决冲突严重的问题,但仍然不能隔离广播报文和提升网络质量。

在这种情况下出现了VLAN技术。这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的VLAN,每个VLAN是一个广播域,VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样,而VLAN间则不能直接互通,广播报文就被限制在一个VLAN内。

如下图:

什么是VLAN?为什么要划分VLAN?

VLAN具备的优点:

1、限制广播域:广播域被限制在一个VLAN内,节省了带宽,提高了网络处理能力。

2、增强局域网的安全性:不同VLAN内的报文在传输时相互隔离,即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信。

3、提高了网络的健壮性:故障被限制在一个VLAN内,本VLAN内的故障不会影响其他VLAN的正常工作。

4、灵活构建虚拟工作组:用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组,同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围,网络构建和维护更方便灵活。

二、VLAN vs子网

通过将IP地址的网络部分进一步划分为若干个子网,可以解决IP地址空间利用率低和两级IP地址不够灵活的问题。

与VLAN相类似的是,子网也可以隔离主机间的通信。属于不同VLAN的主机之间不能直接通信,属于不同的子网的主机之间也不能直接通信。但二者没有必然的对应关系。

什么是VLAN?为什么要划分VLAN?

三、VLAN Tag和VLAN ID

要使交换机能够分辨不同VLAN的报文,需要在报文中添加标识VLAN信息的字段。IEEE802.1Q协议规定,在以太网数据帧中加入4个字节的VLAN标签(又称VLAN Tag,简称Tag),用以标识VLAN信息。什么是VLAN?为什么要划分VLAN?

IEEE802.1Q封装的VLAN数据帧格式数据帧中的VID字段标识了该数据帧所属的VLAN,数据帧只能在其所属VLAN内进行传输。VID字段代表VLAN ID,VLAN ID取值范围是0~4095。由于0和4095为协议保留取值,所以VLAN ID的有效取值范围是1~4094。

交换机内部处理的数据帧都带有VLAN标签。而交换机连接的部分设备(如用户主机、服务器)只会收发不带VLAN tag传统以太网数据帧。因此,要与这些设备交互,就需要交换机的接口能够识别传统以太网数据帧,并在收发时给帧添加、剥除VLAN标签。添加什么VLAN标签,由接口上的缺省VLAN(PortDefault VLANID,PVID)决定。

四、VLAN的接口类型和VLAN标签的处理机制

现网中属于同一个VLAN的用户可能会被连接在不同的交换机上,且跨越交换机的VLAN可能不止一个,如果需要用户间的互通,就需要交换机间的接口能够同时识别和发送多个VLAN的数据帧。根据接口连接对象以及对收发数据帧处理的不同,当前有VLAN的多种接口类型,以适应不同的连接和组网。不同厂商对VLAN接口类型的定义可能不同。对于华为设备来说,常见的VLAN接口类型有三种,包括:Access、Trunk和Hybrid。

五、Access接口

Access接口一般用于和不能识别Tag的用户终端(如用户主机、服务器)相连,或者不需要区分不同VLAN成员时使用。

在一个VLAN交换网络中,以太网数据帧主要有以下两种形式:

1、无标记帧(Untagged帧):原始的、未加入4字节VLAN标签的帧。

2、有标记帧(Tagged帧):加入了4字节VLAN标签的帧。

Access接口大部分情况只能收发Untagged帧,且只能为Untagged帧添加唯一VLAN的Tag。交换机内部只处理Tagged帧,所以Access接口需要给收到的数据帧添加VLANTag,也就必须配置缺省VLAN。配置缺省VLAN后,该Access接口也就加入了该VLAN。

当Access接口收到带有Tag的帧,并且帧中VID与PVID相同时,Access接口也能接收并处理该帧。在发送带有Tag的帧前,Access接口会剥离Tag。

六、Trunk接口

Trunk接口一般用于连接交换机、路由器、AP以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端。它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,但只允许属于缺省VLAN的帧从该类接口上发出时不带Tag(即剥除Tag)。

Trunk接口上的缺省VLAN,有的厂商也将它定义为native VLAN。当Trunk接口收到Untagged帧时,会为Untagged帧打上NativeVLAN对应的Tag。

七、Hybrid接口

Hybrid接口既可以用于连接不能识别Tag的用户终端(如用户主机、服务器)和网络设备(如Hub),也可以用于连接交换机、路由器以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端、AP。它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,且允许从该类接口发出的帧根据需要配置某些VLAN的帧带Tag(即不剥除Tag)、某些VLAN的帧不带Tag(即剥除Tag)。

Hybrid接口和Trunk接口在很多应用场景下可以通用,但在某些应用场景下,必须使用Hybrid接口。比如在灵活QinQ中,服务提供商网络的多个VLAN的报文在进入用户网络前,需要剥离外层VLAN Tag,此时Trunk接口不能实现该功能,因为Trunk接口只能使该接口缺省VLAN的报文不带VLAN Tag通过。

 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-441165.html

 

 

 

到了这里,关于什么是VLAN?为什么要划分VLAN?的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 为什么建议使用虚拟机来安装Linux?

    个人认为,通过虚拟机软件学习是初学者学习 Linux 的最佳方式。 在与部分初学者的交流中,我发现很多初学者都认为,学习 Linux 就必须将自己的电脑装成 Linux 系统或者必须要有真正的服务器设备。而实际上,这是一些机构、书籍或网络文章给大家传导的错误思想。 其实,

    2024年02月08日
    浏览(67)
  • 虚拟与真实,交互与交易 | 你为什么喜欢元宇宙游戏?

    虚拟与真实,交互与交易 | 你为什么喜欢元宇宙游戏? 近年来,元宇宙(Metaverse)从科幻想象成为商业概念,在场景社交、产业经济、文化娱乐等方面表现出前所未有的活力。作为真实世界的延伸与拓展,元宇宙借助区块链技术和开放源代码,以去中心化为价值内核的技术构

    2024年01月18日
    浏览(58)
  • pycharm创建的虚拟环境为什么用conda env list命令查询不到?

    问题描述:pycharm创建的虚拟环境为什么用conda env list命令查询不到。 pycharm开发环境可以创建虚拟环境,目的是为隔绝其他环境种库带来的版本干扰,但是发现一个问题,无论是在windows终端、anaconda终端、Pycharm开发环境中的终端使用conda env list命令都查不到venv环境。

    2024年02月10日
    浏览(47)
  • 管理交换机虚拟局域网VLAN的4种划分介绍

    [摘要] VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管

    2024年02月05日
    浏览(41)
  • tensorflow-gpu安装100%成功(tensorflow-gpu版和tensorflow-cpu版的区别、为什么要创建虚拟环境、如何同时使用两个gpu库、tensorflow-gpu版安装)

    1.tensorflow-gpu版和tensorflow-cpu版的区别 tensorflow-gpu版需要同时配置安装CUDA、cuDNN,而tensorflow-cpu版不需要配置,直接 pip/conda install tensorflow 即可安装tensorflow-cpu版本 2.为什么要创建虚拟环境 在安装gpu版本的库时通常会创建单独的虚拟环境,例如安装tensorflow-gpu,则需要利用 cond

    2024年02月08日
    浏览(57)
  • Netty为什么高效,为什么这么受欢迎?

    上篇文章通过 Java NIO 的处理流程与 Netty 的总体流程比较,并结合 Netty 的源码,可以更加清晰地理解Netty。本文将结合源码详细解析Netty的高效和强大功能的设计原理,学习 Netty 是如何实现其卓越的性能和功能特性,也希望可以在日后工作中利用到 Netty 的设计思想。 我们先看

    2024年02月12日
    浏览(70)
  • Redis—Redis介绍(是什么/为什么快/为什么做MySQL缓存等)

    一、Redis是什么 Redis 是一种 基于内存的数据库 ,对数据的读写操作都是在内存中完成,因此读写速度非常快,常用于 缓存,消息队列、分布式锁等场景 。         Redis 提供了多种数据类型来支持不同的业务场景,比如 String(字符串)、Hash(哈希)、 List (列表)、Set(集合)、

    2024年02月10日
    浏览(67)
  • AIMD 为什么收敛(tcp reno/cubic 为什么好)

    TCP 拥塞控制目标是缓解并解除网络拥塞,让所有流量公平共享带宽,合在一起就是公平收敛。 AIMD(几乎所有与拥塞控制相关的协议或算法都有 AIMD 的影子,包括 RoCE,BBRv2) 为什么收敛?我一般会给出下面的老图: 虽然只展示了两条流的收敛,但 n 条流收敛的展示无非就是将

    2024年02月06日
    浏览(76)
  • tcp 为什么要三次握手,两次不行吗?为什么?

    TCP使用三次握手(Three-Way Handshake)的过程是为了确保双方建立起可靠的通信连接,并在连接的建立过程中协商必要的参数。两次握手是不够的,原因主要有以下几点: 防止已失效的连接请求被接受: 假设有A和B两台主机,A向B发送了一个连接请求,但由于某些原因导致连接建

    2024年02月20日
    浏览(64)
  • 为什么美国加息,会让硅谷银行破产?美联储为什么要加息?

    所有回答由 AI 生产 答 : 美国加息会导致国债利率上升,此时购买国债的银行获得的利息收益会比利率较低时少,因此国债的市场价格就会下降,从而导致银行持有的这些国债资产减值。 答 : 美国加息意味着美国央行(即联邦储备委员会)将提高其官方基准利率,这意味着

    2023年04月23日
    浏览(65)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包